DE4408881C2 - Kupplungsscheibe mit zentriertem Steuerblech - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung mit einem Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend eine Nabe mit einer Nabenscheibe, die eine Drehachse definiert, zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordnete Deckbleche, die fest untereinander verbunden und auf Abstand gehalten sind, wobei die Nabenscheibe oder wenigstens ein Deckblech radial außen Reibbeläge trägt, Fenster in Nabenscheibe und Deckblechen zur Anordnung von Schraubenfedern zur Aufnahme von Drehstößen bei Drehmomentbeaufschlagung, eine Reibeinrichtung zwischen Nabenscheibe und Deckblechen, umfassend ein Steuerblech zur verdrehwinkelabhängigen Steuerung einer Reibwirkung, welche mit zwei bezüglich der Drehachse im wesentlichen gegenüberliegenden Schraubenfedern über Anschlagkanten zusammenwirkt.

Eine Kupplungsscheibe der o. g. Bauart ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 31 21 376 bekannt. Bei der hier dargestellten Konstruktion wird das Steuerblech in eine Richtung senkrecht zur Drehachse über die Stirnflächen von Schraubenfedern zentriert. Eine Zentrierung in eine dazu im wesentlichen senkrechte Richtung ist nicht vorgesehen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Kupplungsscheiben der o. g. Bauart eine einwandfreie Zentrierung des Steuerbleches unabhängig von einem Führungsdurchmesser der Nabe durchzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• a) die Zentrierung des Steuerbleches in eine Richtung senkrecht zur Drehachse über mindestens zwei etwa diagonal gegenüberliegende Anschlagkanten erfolgt, die mit zwei entgegengesetzt gerichteten Stirnflächen der Schraubenfedern zusammenwirken,
• b) die Zentrierung des Steuerbleches in die andere Richtung senkrecht zur Drehachse über weitere axial abgewinkelte Lappen bzw. Fortsätze erfolgt, die etwa tangential zur Drehachse der entsprechenden Schraubenfeder verlaufen und mit deren Außenumfang zusammenwirken.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist eine einwandfreie Zentrierung des Steuerblechs in zwei unterschiedliche Richtungen gewährleistet; Die Zentrierung erfolgt dabei unabhängig von der Nabe. Die Anschlagkanten haben dabei eine doppelte Funktion, und zwar erstens die gezielte Steuerung des Reibeinsatzes und zweitens die Zentrierung des Steuerbleches. Damit ist die Möglichkeit gegeben, radial innerhalb des Steuerbleches weitere Elemente unterzubringen, wie zum Beispiel Teile einer Reibeinrichtung.

Dabei können die Anschlagkanten von axial abgewinkelten und etwa radial verlaufenden Lappen gebildet werden, die in Verbindung mit entsprechenden Fenstern in der Nabenscheibe und vorzugsweise alleine die Reibwirkung steuern. Diese axial abgewinkelten Lappen steuern vorzugsweise alleine den Reibungseinsatz, indem sie zwischen die Stirnenden der entsprechenden Schraubenfedern und die Fenster eingreifen und so eine besonders einfache und betriebssichere Ausführung darstellen.

Dabei weist jeder Lappen in seinem radial inneren Endbereich einen Fortsatz auf. Da dieser Fortsatz etwa tangential zur Drehachse und nahe der Kontur der entsprechenden Schraubenfeder verläuft, ist eine Zentrierung in beide Richtungen etwa senkrecht zueinander möglich.

Durch die Anordnung eines Fortsatzes an jedem Lappen, der etwa tangential zur Drehachse und nahe der Kontur der entsprechenden Schraubenfeder verläuft, ist es möglich, mit einem Bauteil das Steuerblech in zwei Richtungen, die etwa senkrecht zueinander verlaufen, zu führen. Diese Führung ist raumsparend und unabhängig von der Ausbildung der Nabe und erlaubt es, radial innerhalb des Steuerbleches weitere Bauelemente unterzubringen.

Ausgehend von dem Stand der Technik ist es jedoch auch möglich, die Zentrierung des Steuerbleches in zwei unterschiedliche Richtungen wie folgt vorzunehmen:

• a) die Zentrierung des Steuerbleches erfolgt in die eine Richtung senkrecht zur Drehachse über mindestens zwei etwa diagonal gegenüberliegende Anschlagkanten, die mit zwei entgegengesetzt gerichteten Stirnflächen der Schraubenfedern zusammenwirken,
• b) auf der dem Steuerblech gegenüberliegenden Seite der Nabenscheibe ist ein Gegendruckring angeordnet und beide Teile - Steuerblech und Gegendruckring - sind durch zumindest an einem angebrachte axiale Lappen gegenseitig abgestützt und zueinander zentriert, wobei der Gegendruckring Zentrierfahnen aufweist, die im wesentlichen radial verlaufen und über Anschlagkanten mit Stirnenden von weiteren Schraubenfedern zusammenwirken derart, daß wenigstens zwei etwa diagonal gegenüberliegende Zentrierfahnen mit ihren Anschlagkanten mit zwei entgegengesetzt gerichteten Stirnflächen der weiteren Schraubenfedern zusammenwirken und Zentrierfahnen und Schraubenfedern etwa um 90° versetzt zu den Lappen und Schraubenfedern angeordnet sind zur Zentrierung in die andere Richtung.

Bei einer solchen Konstruktion übernimmt das Steuerblech die Führung in die eine Richtung und der Gegendruckring die Führung in die andere Richtung. Die Lappen zur gegenseitigen Fixierung und axialen Abstützung können dabei sowohl am Steuerblech als auch am Gegendruckring angebracht sein. Die Zentrierung ist somit in gewissen Grenzen variabel und läßt sich leicht den entsprechenden Anforderungen anpassen.

Eine besonders günstige Ausführung sieht vor, daß insgesamt vier am Umfang verteilt angeordnete Schraubenfedern vorgesehen sind, die zusammen mit jeweils vier Anschlagkanten von Steuerblech und Gegendruckring diese zentrieren. Eine solche Ausführung läßt durch die im wesentlichen symmetrisch verteilten Schraubenfedern auf einfache Weise eine sichere Zentrierung in zwei um etwa 90° versetzte Richtungen zu.

Durch die Anordnung eines Reibringes zwischen dem Steuerblech und dem einen Deckblech, welches gegenüber dem Deckblech durch Nasen verdrehfest aber axial verlagerbar gesichert ist, sowie durch die Anordnung einer Teller- oder Membranfeder, die sich mit dem geschlossenen Rand an der Innenseite des Deckbleches abstützt und mit dem durch Schlitze unterbrochenen Rand im Bereich des mittleren Reibradius am Reibring anliegt ist es möglich, eine sehr exakte Anlage der beiden Reibflächen zwischen dem Steuerblech und dem Reibring zu erzielen. Dabei kann die Teller- oder Membranfeder mit ihrem geschlossenen Rand sowohl radial außerhalb als auch radial innerhalb des Reibringes angeordnet sein. Gleichzeitig ist durch die Achsabstützung der axial verlaufenden Lappen des Steuerbleches auf dem gegenüberliegenden Gegendruckring sichergestellt, daß axial zwischen dem Deckblechen und der Nabenscheibe eine weitere Reibeinrichtung angeordnet werden kann, die völlig unabhängig abgestimmt werden kann und unabhängig arbeitet. Dabei ist es auch möglich, in diesem radial inneren Bereich der Nabenscheibe diese zweigeteilt auszuführen und dort eine Leerlauffedereinrichtung anzuordnen.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine Kupplungsscheibe;

Fig. 2 eine Teilansicht von Nabenscheibe, Steuerblech und Gegendruckring zusam­ men mit den Schraubenfedern;

Fig. 3 die perspektivische Teilansicht der Nabenscheibe mit zwei verschiedenen axial abgewinkelten Lappen;

Fig. 3a die perspektivische Teilansicht der Nabenscheibe mit einem Fortsatz am Lappen, der etwa tangential zur Dreh­ achse verläuft;

Fig. 4 die perspektivische Teilansicht der Zentrierfahne mit Anschlagkanten und axial abgewinkelten Lappen.

Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform. Die Kupplungsscheibe 1 weist eine Nabe 2 auf, die drehfest auf eine nicht dargestellte Getriebewelle aufgesetzt ist und die eine Drehachse 4 definiert. Die Nabe 2 ist mit einer nach ra­ dial außen weisenden Nabenscheibe 3 versehen, wobei zu beiden Seiten der Nabenscheibe 3 Deckblech 5 bzw. 6 untereinander fest und auf Axialabstand gehalten angeordnet sind. Das Deck­ blech 6 weist in seinem radial äußeren Bereich einen Belag­ träger 7 auf, an dem Reibbeläge befestigt sind. Die beiden Deckbleche 5 und 6 sind beispielsweise über eine Bohrung am einen Bauteil gegenüber einer zylindrischen Führungsfläche der Nabe 2 in radialer Richtung geführt. In der Nabenscheibe 3 sind Fenster 8, 9 angeordnet, in denen Schraubenfedern 11, 12 angeordnet sind. Diese Schraubenfedern 11, 12 sind im wesent­ lichen auf dem gleichen mittleren Durchmesser und im wesent­ lichen gleichmäßig am Umfang verteilt. Es ist dabei gemäß Fig. 2 zu erkennen, daß die Schraubenfedern 12 in Fenstern 9 angeordnet sind, die umfangsmäßig größer als die Länge der Federn 12 ausgeführt sind. Ähnliche Fenster sind in den Deck­ blechen 5 und 6 angeordnet, sie sind jedoch umfangsmäßig nicht größer als die Federn 11 bzw. 12 im verbauten Zustand ohne Drehmomentbeaufschlagung der Kupplungsscheibe 1. Radial in­ nerhalb der Schraubenfedern 11, 12 und zwischen den Deck­ blechen 5 und 6 sowie der Nabenscheibe 9 sind auf der einen Seite ein Reibring 13 mit Nasen 30 in Öffnungen 31 des Deck­ bleches 5 geführt, eine Feder 14 und ein Steuerblech 5 ange­ ordnet, und auf der gegenüberliegenden Seite ein Gegendruck­ ring 16 sowie ein Reibring 19. Steuerblech 15 und Gegendruck­ ring 16 sind untereinander drehfest und axial auf Abstand ge­ halten, indem an einem der beiden Teile axial abgewinkelte Lappen 21, 22 vorgesehen sind, die im wesentlichen tangential zur Drehachse 4 verlaufen und die prinzipiell eine Ausbildung entsprechend Fig. 3 und 4 aufweisen. Nach Fig. 1 und 3 sind die Lappen 21 am Steuerblech 15 angeordnet und reichen mit Fortsätzen 32 in entsprechende Öffnungen 33 des Gegendruck­ ringes 16 hinein. Sowohl das Steuerblech 15 als auch der Ge­ gendruckring 16 sind mit nach radial außen weisenden Verlän­ gerungen versehen, die mit Anschlagkanten 23 bzw. 24 versehen sind, wie insbesondere in den Fig. 3 und 4 zu erkennen. Am Gegendruckring 16 sind hierzu Zentrierfahnen 17 vorgesehen. Das Steuerblech 15 ist entsprechend den Fig. 1 und 2 mit Lappen 18 versehen, die als Anschlagkante 23 fungieren und für die in den Fenstern 9 entsprechenden Aussparungen 25 vorgese­ hen sind. Sowohl diese Lappen 18 als auch die Zentrierfahne 17 sind in Ruhestellung der Kupplungsscheibe 1 so angeordnet, daß sie die Stirnenden der Schraubenfedern 11 bzw. 12 im wesent­ lichen spielfrei umfassen. Somit ist es möglich, daß die Lappen 18 mit ihren Anschlagkanten 23 das Steuerblech 15 gemäß Fig. 2 in y-Richtung an den Stirnenden der Schraubenfeder 12 zentrieren und die Zentrierfahnen 17 mit den Anschlagkanten 24 des Gegendruckringes 16 diesen zusammen mit den Schraubenfe­ dern 11 in die x-Richtung zentrieren. Da Steuerblech und Ge­ gendruckring untereinander geführt sind (21), sind beide Teile in x-Richtung und in y-Richtung zentriert. Durch die im we­ sentlichen symmetrische Aufteilung der Schraubenfedern 11 und 12 ergibt sich somit eine exakte Zentrierung. Im Gegensatz zu Fig. 1, bei welcher die Lappen 21 vom Steuerblech 15 ausgehen, ist in Fig. 2 eine Anordnung getroffen, bei welcher die Lappen 22 vom Gegendruckring 16 ausgehen. In Verbindung mit Fig. 4 ist dabei zu erkennen, daß die Lappen 22 durch einen Vorsprung in das Steuerblech eindringen und somit eine dreh­ feste Verbindung herstellen und gleichzeitig eine axiale Ab­ stützung stattfindet. Diese axiale Abstützung ermöglicht die Erzeugung einer Reibkraft durch die Feder 14, so daß ein ge­ zielter Einsatz der Reibkraft bei einer Relativbewegung zwi­ schen den Deckblechen 5 und 6 und dem Reibring 13 einerseits sowie dem Steuerblech 15 und dem Gegendruckring andererseits möglich ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ermöglicht die Zentrierung von Steuerblech und Gegendruckring an den Schraubenfedern die An­ ordnung einer weiteren Reibeinrichtung radial innerhalb der beiden Teile 15 und 16. Diese Reibeinrichtung besteht aus zwei Reibringen 28 und 29 beiderseits der Nabenscheibe 3 sowie ei­ nem Winkelring 26 und einer Feder 27. Diese Reibeinrichtung ist über den gesamten Verdrehwinkel wirksam.

Der Raum zwischen den beiden Teilen 15 und 16 kann auch dazu genutzt werden, eine Leerlauffedereinrichtung vorzusehen, wo­ bei dann beispielsweise die Nabenscheibe 3 zu teilen und mit einer Verzahnung zu versehen wäre, die ein Spiel entsprechend dem Wirkungsbereich des Leerlaufdämpfers aufweisen könnte.

Im Hinblick auf Fig. 3 ist festzustellen, daß das Steuer­ blech 15 auch ohne Gegendruckring verbaut werden kann. Auch hier ist es möglich, die Lappen 18 wegzulassen und die An­ schlagkanten 23 lediglich durch das Steuerblech 15 darzustel­ len. Eine Zentrierung dieses Steuerbleches 15 erfolgt dann nur in die y-Richtung. Eine Zentrierung in die x-Richtung ist je­ doch ohne weiteres durch die axial abgewinkelten Lappen 21 möglich, die mit entsprechend geringem radialen Spiel in Aus­ schnitte 20 der Nabenscheibe 3 eingreifen (Fig. 1). Die Lappen 21 können dabei zu einer weiteren Funktion herangezogen werden und zwar zur Steuerung des Reibungseinsatzes. Dies ist dann sinnvoll, wenn die Lappen 18 am Steuerblech 15 nicht vorgesehen sind.

In Fig. 3a ist eine Variante von Fig. 3 wiedergegeben. Hier ist der Lappen 18 des Steuerbleches 15 einteilig mit einem Fortsatz 34 versehen, der vom radial inneren Endbereich des Lappens 18 ausgeht und diesem gegenüber einen Winkel von etwa 90° einnimmt. Damit verläuft der Fortsatz 34 etwa tangential zur Drehachse 4 und zwar nahe der Kontur der entsprechenden Schraubenfeder, wodurch die Führung des Steuerbleches 15 nicht nur in y-Richtung sondern auch in x-Richtung gewährleistet ist. Dadurch können beispielsweise die Lappen 21 gemäßt Fig. 3 eingespart werden, wenn lediglich die Anwendung des einen Steuerblechs 15 vorgesehen ist.

Der Reibring 13 und die Feder 14 gemäß Fig. 1 sind derart an­ geordnet, daß die Feder 14 mit ihrem geschlossenen Bereich an der Innenseite des Deckbleches 5 aufliegt und mit ihrem un­ terbrochenen Bereich der mit Aussparungen versehen ist, am Reibring im Bereich des mittleren Reibradius aufliegt. Dabei erstreckt sich jede Nase 30 des Reibringes 13 durch eine ent­ sprechende Öffnung 31 im Deckblech 5 in Umfangsrichtung ohne Spiel. Jede Nase 30 durchdringt dabei auch eine entsprechende Aussparung in der Feder 14. Durch diese zentrische Krafteinleitung von der Feder in den Reibring ist es sicher­ gestellt, daß die Reibflächen zwischen dem Reibring 13 und dem Steuerblech 15 einer gleichmäßigen Belastung unterworfen sind. Weiterhin kann die Feder 14 mit ihrem geschlossenen Be­ reich sowohl nach radial außen als auch nach radial innen eingebaut werden, je nach Bedarf und Platzverhältnissen.

Die Feder 14 kann natürlich auch als Wellfeder ausgebildet sein, ggf. mit Öffnungen oder Aussparungen zum Durchtritt der Nasen 30.

Claims (7)

1. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung mit einem Torsions­ schwingungsdämpfer, umfassend eine Nabe mit einer Nabenscheibe, die eine Drehachse definiert, zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordnete Deckbleche, die fest untereinander verbunden und auf Abstand gehalten sind, wobei die Nabenscheibe oder wenigstens ein Deckblech radial außen Reibbeläge trägt, Fester in Nabenscheibe und Deckblechen zur Anordnung von Schraubenfedern zur Aufnahme von Drehstößen bei Drehmoment­ beaufschlagung, eine Reibeinrichtung zwischen Nabenscheibe und Deckble­ chen, umfassend ein Steuerblech zur verdrehwinkelabhängigen Steuerung einer Reibwirkung, welche mit zwei bezüglich der Drehachse im wesentlichen gegenüberliegenden Schraubenfedern über Anschlagkanten zusammenwirkt, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

• a) die Zentrierung des Steuerbleches (15) erfolgt in die eine Richtung (Y) senkrecht zur Drehachse (4) über mindestens zwei etwa diagonal gegen­ überliegende Anschlagkanten (23), die mit zwei entgegengesetzt ge­ richteten Stirnflächen der Schraubenfedern (12) zusammenwirken,
• b) die Zentrierung des Steuerbleches (15) erfolgt in die andere Richtung (X) senkrecht zur Drehachse (4) über weitere axial abgewinkelte Lap­ pen (21) bzw. Fortsätze (34), die etwa tangential zur Drehachse (4) der entsprechenden Schraubenfeder (12) verlaufen und mit deren Außenumfang zusammenwirken.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagkanten (23) von axial abgewinkelten und etwa radial verlaufenden Lappen (18) gebildet sind, die in Verbindung mit entsprechenden Fenstern (9) in der Nabenscheibe (3) und vorzugsweise alleine die Reibwirkung, steuern.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lappen (18) in seinem radial inneren Endbereich mit einem Fortsatz (34) versehen ist.

4. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung mit Torsionsschwingungs­ dämpfer, umfassend eine Nabe mit einer Nabenscheibe, die eine Drehachse definiert, zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordnete Deckbleche, die fest untereinander verbunden und auf Abstand gehalten sind, wobei Nabenscheibe oder wenigstens ein Deckblech radial außen Reibbeläge trägt, Fenster in Nabenscheibe und Deckblechen zur Anordnung von Schrauben­ federn zur Aufnahme von Drehstößen bei Drehmomentbeaufschlagung, eine Reibeinrichtung zwischen Nabenscheibe und Deckblechen, umfassend ein Steuerblech zur Verdrehwinkel abhängigen Steuerung einer Reibwirkung, welches mit zwei bezüglich der Drehachse im wesentlichen gegenüberliegenden Schraubenfedern über Anschlagkanten zusammenwirkt, gekennzeichnet, durch die Kombination der folgenden Merkmale:

• a) die Zentrierung des Steuerbleches (15) erfolgt in die eine Richtung (Y) senkrecht zur Drehachse (4) über mindestens zwei etwa diagonal ge­ genüberliegende Anschlagkanten (23), die mit zwei entgegengesetzt gerichteten Stirnflächen der Schraubenfedern (12) zusammenwirken,
• b) auf der dem Steuerblech (15) gegenüberliegenden Seite der Nabenschei­ be (3) ist ein Gegendruckring (16) angeordnet und beide Teile - Steuer­ blech (15) und Gegendruckring (16) - sind durch zu­ mindest an einem angebrachten axialen Lappen (21) gegenseitig abge­ stützt und zueinander zentriert, wobei der Gegendruckring (16) Zentrier­ fahnen (17) aufweist, die im wesentlichen radial verlaufen und über Anschlagkanten (24) mit Stirnenden von weiteren Schraubfedern (11) zusam­ menwirken derart, daß wenigstens zwei etwa diagonal gegenüberliegende Zentrierfahnen (17) mit ihren Anschlagkanten (24) mit zwei entgegen­ gesetzt gerichteten Stirnflächen der weiteren Schraubenfedern (11) zu­ sammenwirken und Zentrierfahnen (17) und Schraubenfedern (11) etwa um 90° versetzt zu den Lappen (18) und Schraubenfedern (12) ange­ ordnet sind zur Zentrierung in die andere Richtung (X).

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt vier am Umfang verteilt angeordnete Schraubenfedern (11, 12) vorgesehen sind, die zusammen mit jeweils vier Anschlagkanten (23, 24,) vom Steuerblech (15) und Gegendruckring (16) diese zentrieren.

6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 oder 4 und einem oder mehreren der Ansprüche 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuerblech (15) und dem einen Deckblech (5) ein direkt an dem Steuerblech (15 ) anliegender Reibring (13) angeordnet ist, der drehfest aber axial verlagerbar mit dem Deckblech (5) über mehrere am Umfang verteilte Nasen (30), die in Öffnungen (31) im Deckblech (5) umfangsmäßig ohne Spiel reichen, verbunden ist, der durch eine Teller- oder Membranfeder (14), die sich mit einem geschlossenen Rand an der Innenseite des Deckblechs (5) abstützt und mit einem durch Schlitze unterbrochenen Rand im Bereich des mittleren Reibradius am Reibring (13) abstützt, vom Deckblech (5) weg auf das Steuerblech (15) zu belastet ist, mehrere am Steuerblech (15) angeordnete axial abgewinkelte, im wesentlichen tangential zur Drehachse (4) verlaufende Lappen (21) vorgesehen sind, die die Nabenscheibe (3) in Ausschnitten (20) mit Spiel durchdringen und auf der anderen Seite auf einem Gegendruckring (16) aufliegen und über Fortsätze (32) in Öffnungen (33) des Gegendruckringes (16) drehfest angeordnet sind und zwischen Gegendruckring (16) und dem anderen Deckblech (6) ein Reibring (19) angeordnet ist.

7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß radial innerhalb von Steuerblech (15) bzw. Gegendruckring (16) wenigstens eine weitere Reibeinrichtung gegebenenfalls in Verbindung mit einer Leerlauffedereinrichtung und einer geteilten Nabenscheibe angeordnet ist.